W niektórych sektorach rynku budowlanego zapotrzebowanie na prace geotechniczne wiąże się z koniecznością zastosowania maszyn o niedużych gabarytach, za to o znacznie większej mobilności. Chodzi np. o renowacje zabytkowych budynków lub modernizacje zakładów produkcyjnych, w których roboty wykonywane są w zamkniętych pomieszczeniach, w bezpośrednim sąsiedztwie fundamentów. Tam sprawdzi się iniekcja wysokociśnieniowa jet grouting, w grupie Keller zwana Soilcrete®.
Budowlana gałąź branży geotechnicznej często utożsamiana jest z wykonywaniem pali lub kolumn przy użyciu ciężkiego sprzętu, którego masa potrafi przekroczyć niekiedy 100 ton. Do najczęstszych realizacji z zastosowaniem dużych maszyn należą wzmocnienia pod budowle liniowe, palowania pod obiekty mostowe lub obiekty kubaturowe. Jednakże istnieją również sektory rynku budowlanego, w których zapotrzebowanie na prace geotechniczne wiąże się z koniecznością zastosowania maszyn o dużo mniejszych gabarytach, za to o znacznie większej mobilności.
Do inwestycji tego typu należą m.in. renowacje zabytkowych budynków lub modernizacje zakładów produkcyjnych, w których roboty wykonywane są w zamkniętych pomieszczeniach, w bezpośrednim sąsiedztwie fundamentów. Technologią, która najskuteczniej sprawdzi się w charakterystycznych dla tego rodzaju zadań warunkach prac jest iniekcja wysokociśnieniowa jet grouting w grupie Keller zwana Soilcrete®.
Metoda ta polega na wykonaniu bryły cementowo-gruntowej, która przenosi obciążenia na niżej położone i nośne warstwy podłoża. Dzięki zastosowaniu ciśnienia iniekcji o wartości powyżej 400 bar kolumny cementogruntowe osiągają średnice od 1 do 2,5 m (do 5 m dla przesłon). Tak duży zasięg zeskalenia gruntu pozwala na wykonywanie wzmocnienia podłoża również pod istniejącymi ławami i stopami fundamentowymi.
Potencjał drzemiący w technologii jet grouting został wykorzystany przez Keller Polska podczas realizacji prac renowacyjnych zespołu budynków Młyna Maria, zlokalizowanych bezpośrednio nad Odrą na Wyspie Młyńskiej i Wyspie Piaskowej w centrum Wrocławia. Rewitalizacja, prowadzona przez inwestora, dewelopera RealCo Property Investment and Development, miała na celu przebudowę zabytkowych budynków przemysłowych i przekształcenie ich w mieszkalno – usługowe.
Przebudowa kompleksu, w tym wymiana stropów oraz wykonanie nowej konstrukcji nośnej spowodowała zwiększenie obciążeń w poziomie posadowienia obiektu, co wiązało się z koniecznością wykonania wzmocnienia podłoża pod istniejącymi oraz nowoprojektowanymi fundamentami. Pomieszczenia o wysokości nie przekraczającej 3m oraz prowadzenie prac bezpośrednio na ścianach kanału wodnego Młyna Maria zdeterminowało zastosowanie sprzętu technologicznego o niedużym ciężarze oraz o wymiarach, które pozwolą na sprawne poruszanie się maszyny w wąskich korytarzach.
Wiertnice Kellera typu KB1, których waga wynosi ok. 3,5 t, a szerokość pozwala na przejazd przez typowy otwór drzwiowy, zostały skonstruowane z myślą o sprawnej realizacji prac w takich właśnie warunkach.
Ustawianie wiertnicy nad punktem wiercenia. Wysokość pomieszczenia - ok 3,0 m
Możliwość zainstalowania osprzętu do wiercenia udarowego na żerdzi wiertniczej pozwala na wykonanie przekuć przez przeszkody, takie jak stare fundamenty ceglane lub kamienne podbudowy, stanowiące typowe warunki gruntowe dla kilkusetletniej zabudowy. Ze względu na lokację kompleksu na fundamentach budynków, których początki sięgają czasów średniowiecznych pokonywanie tych utrudnień stanowiło codziennie wyzwanie, któremu musieliśmy sprostać. Głębokość otworów wiertniczych wykonywanych w warstwach ceglanych wynosiła nawet do 4,0 m.
Na zdjęciach powyżej otwór wiertniczy i młot do wiercenia udarowego
W celu wykonania wzmocnienia podłoża pod fundamentami przebudowywanych obiektów wykonano ponad 400 sztuk kolumn o średnicach, które zostały dobrane do wartości obciążeń i wynosiły od 0,8 do 2 m, a łączna długość przekuć wykonana w trakcie realizacji prac na kompleksie wyniosła ponad 1500 m.
Ze względu na bezpośrednie sąsiedztwo kanału, kolumny wykonywane w rejonie przegłębienia, poniżej zwierciadła wody, stanowiły także formę przegrody przeciwfiltracyjnej, ograniczającej napływ wody do wykopu. Szczególnie złożone warunki pracy wiązały się z koniecznością wykonania kolumn zlokalizowanych w murach kanału pomiędzy Młynem Maria i Feniks.
W celu wykonania wzmocnienia podłoża pod kanałem w miejscu projektowanych nowych łączników, nad przeszkodą wodną zbudowano pomost ze kształtowników stalowych przykrytych drewnianymi belkami. Pozwoliło to na bezpieczną pracę maszyny i wykonanie wierceń w betonowych ścianach nabrzeża. Przez otwory wprowadzono zbrojenie w postaci żerdzi stalowych kotwionych w fundamencie.
Prace nad kanałem Odry wykonywane z pomostu roboczego
Pomimo napotkania w podłożu znacznej ilości przeszkód, odpowiednio dobrany osprzęt wiertniczy oraz duża mobilność zestawu pozwoliły na wykonanie wszystkich prac zgodnie z planem.
Powyżej wymienione cechy to nie jedyne atuty technologii jet grouting. Możliwość pochylenia masztu maszyny i wykonania kolumn bez konieczności ograniczenia rozstawu elementów pozwala na uzyskiwanie brył cementogruntu praktycznie o dowolnym kształcie, co stanowi niezaprzeczalne zalety tego rozwiązania. Ta funkcjonalność została również wykorzystana w innym zadaniu, jakim było wykonanie zabezpieczenia wykopu dla potrzeb rozbudowy Huty Szkła w Antoninku.
Wykonywanie kolumn pod stalowymi belkami
W celu ulepszenia procesów produkcyjnych huty, inwestor zdecydował się na przeprowadzenie modernizacji hali poprzez wybudowanie pomieszczeń piwnicznych wewnątrz budynku. Pomimo demontażu części instalacji, przestrzeń robocza była bardzo ograniczona. Ze względu na fakt, iż na około 50% powierzchni hali pozostawiona konstrukcja znajdowała się na wysokości 3 m od poziomu roboczego również w tym przypadku niemożliwe było wykorzystanie maszyn z wysokim masztem. Ponadto, ograniczenie wysokości nie pozwalało na wprowadzenie zbrojenia w kolumnę. Ewentualne łączenie kształtowników miałoby wpływ na czas realizacji prac, który jest kluczowy dla tego typu inwestycji.
Przekrój masywnego bloku oporowego
Zdjęcie bloku oporowego z cementogruntu
W związku z powyższym na odcinkach z niskim stropem zdecydowano o wykonaniu zabezpieczenia w postaci masywnego bloku oporowego, który pomimo większej liczby elementów stanowił szybsze rozwiązanie. Ponadto rozwiązanie to zostało zastosowane również w miejscach, w których przeszkody występujące w podłożu nie pozwalały na wprowadzenie kształtowników stalowych.
Tak jak podczas prac na terenach budowy Młyna Maria, również w tym przypadku, fundamenty starej konstrukcji zostały przekute, a następnie oblane zaczynem, tworząc w ten sposób masywną bryłę. W skrajny rząd kolumn zostało dodatkowo wprowadzone zbrojenie w postaci systemowych żerdzi połączonych z oczepem żelbetowym, na którym została oparta konstrukcja stropu. Na odcinkach, na których nie występowały przeszkody oraz ograniczenie wysokości, wykonano palisadę zbrojoną o wspornikowym schemacie statycznym. W bezpośrednim sąsiedztwie wykopu znajdowały się również istniejące fundamenty słupów nośnych hali.
W celu przeniesienia obciążenia z poziomu posadowienia do poziomu poniżej spodu projektowanego wykopu pod fundamentami zostały wykonane kolumny w uprzednio przygotowanych przewiertach rdzeniowych. Dzięki temu zabiegowi uniknięto konieczności stosowania systemu rozpór, który miałby niekorzystny wpływ na tempo głębienia wykopu oraz przebieg późniejszych prac żelbetowych, co było kluczowe dla Generalnego Wykonawcy robót.
Etap docelowego wykopu budowlanego
Oprócz prac związanych z zabezpieczeniem wykopu, kolumny jet grouting posłużyły także do wykonania podparcia pod tymczasowy słup podestu roboczego. W tym celu utworzono bryłę z wiązki czterech kolumn zbrojonych żerdzią stalową na całej długości. Następnie głowice kolumn zostały związane oczepem. W efekcie, po odkopaniu bryły, uzyskano cementogruntowy, krępy filar o wymiarach 1,2 x 1,2 m i wysokości 4 m. Pozwoliło to na zamontowanie słupa na etapie robót przed przystąpieniem do wykonania wykopu do docelowej rzędnej. Dzięki temu prace na podeście mogły być prowadzone równolegle z robotami ziemnymi, co znacząco skróciło czas realizacji zadania. Elastyczność w doborze rozwiązań jaką oferuje technologia jet grouting pozwoliła na realizację napiętego harmonogram robót. w założonym terminie.
Przekrój przez filar z cementogruntu
Zdjęcie filara
Realizacje prac zarówno w Hucie Szkła w Antoninku jak i na kompleksie zabytkowych budynków Młyna Maria we Wrocławiu cechowały się wysokim stopniem skomplikowania. Przeszło dwudziestoletnie doświadczenie firmy Keller Polska w wykonywaniu technologii iniekcyjnych oraz ugruntowana renoma firmy jako rzetelnego wykonawcy sprawiły, że to właśnie nam powierzono te niezwykle odpowiedzialne zadania.
Projekty wykonawcze przedmiotowych prac stanowiły autorskie rozwiązanie projektantów Kellera przygotowanych we współpracy z głównymi projektantami konstrukcji oraz architektury z odpowiednim wyprzedzeniem. Dzięki temu dobór technologii wykonania odbył się już na etapie przygotowania projektu budowlanego. Zdecydowano się na zastosowanie iniekcji strumieniowej jet grouting, gdyż daje ona szereg możliwości, jakimi nie może pochwalić się żadna inna technologia. Zastosowanie kompaktowych maszyn o małej masie pozwala na wykorzystanie tej metody w miejscach pozornie niedostępnych, a możliwość pokonywania przeszkód oraz uzyskiwania brył o złożonym kształcie pozwalają na projektowanie aktywne i dopasowanie rozwiązań do rzeczywistych warunków na budowie. Dzięki zaletom, które zostały przybliżone w przykładach technologia Soilcrete® zasługuje na miano rozwiązania do zadań specjalnych.
Zapisz się do newslettera:
